本實用新型涉及一種應(yīng)用于表層水體的溶解態(tài)氣態(tài)汞原位連續(xù)吹掃裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中表層海水中溶解態(tài)氣態(tài)汞（Dissolved Gaseous Mercury, 以下簡稱DGM）的測定基于手工離線分析。如圖3所示，采樣時，將容積為0.5 L的Teflon采樣瓶沒入海水水面下約10 cm處采集水樣300 mL，之后轉(zhuǎn)移到500 mL高硼硅玻璃吹掃瓶中并使用流量為400 mL/min的高純氬氣吹掃30 min，使水樣中的DGM被吹出，經(jīng)堿石灰干燥管除去水汽與鹽分后進(jìn)入原子熒光儀（Tekran 2537B）測定。樣品手工采集的時間約為5~10 min，且由于DGM在海水中的濃度非常低，更換樣品進(jìn)行吹掃前需使用新樣品手工對吹掃瓶進(jìn)行潤洗，時間約在2~5 min之間，故每個樣品的測定時間為37~45 min?，F(xiàn)有技術(shù)方案存在兩處主要的技術(shù)缺陷：第一、應(yīng)用該采集和吹掃方式時，海水樣品發(fā)生從采樣瓶到吹掃瓶的轉(zhuǎn)移和定容，由于DGM濃度低且反應(yīng)活性非常強(qiáng)，在轉(zhuǎn)移和定容的過程中容易受到溫度和光照條件等因素發(fā)生變化的影響而造成自身濃度的變化，從而增大最終測定的誤差；第二、水樣吹掃時要求將水中的DGM全量轉(zhuǎn)移，目前吹掃裝置完成吹掃所需的時間較長，使得相鄰樣品間分析的時間間隔大于40 min，這降低了連續(xù)分析時數(shù)據(jù)點的密度，影響分析結(jié)果的分辨率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于表層水體的溶解態(tài)氣態(tài)汞原位連續(xù)吹掃裝置，不僅結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，而且高效便捷。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是：一種應(yīng)用于表層水體的溶解態(tài)氣態(tài)汞原位連續(xù)吹掃裝置，包括一個浸入水體的吹掃瓶，所述吹掃瓶的瓶身下部設(shè)置有進(jìn)水口、瓶身上部設(shè)置有出水口、瓶底設(shè)置有進(jìn)氣口、瓶口塞處設(shè)置有出氣口以及瓶內(nèi)設(shè)置有氣嘴，所述氣嘴通過進(jìn)氣管經(jīng)進(jìn)氣口連接至氬氣鋼瓶，所述出氣口處設(shè)置有連接至原子熒光儀的出氣管，所述吹掃瓶的下方設(shè)置有用以將水線保持在進(jìn)水口與出水口之間的浮塊。

優(yōu)選的，所述進(jìn)氣管上順序設(shè)置有過濾金柱與流量控制器，所述出氣管上設(shè)置有干燥管。

優(yōu)選的，水線在出水口下方20~30mm處。

優(yōu)選的，所述進(jìn)水口與出水口的內(nèi)徑均為6mm，兩者的高度差為150mm，所述吹掃瓶的容積為125ml、容水為70~80ml，氣流流速為250ml/min。

一種應(yīng)用于表層水體的溶解態(tài)氣態(tài)汞原位連續(xù)吹掃裝置，包括至少兩個串聯(lián)并浸入水體的吹掃瓶，每個所述吹掃瓶的瓶身下部均設(shè)置有進(jìn)水口、瓶身上部均設(shè)置有出水口、瓶底均設(shè)置有進(jìn)氣口、瓶口塞處均設(shè)置有出氣口以及瓶內(nèi)均設(shè)置有氣嘴，前一個吹掃瓶的出水口經(jīng)水管接入后一個吹掃瓶的進(jìn)水口，每個所述氣嘴分別通過進(jìn)氣支管經(jīng)進(jìn)氣口接入進(jìn)氣總管后連接至氬氣鋼瓶，每個所述出氣口處均設(shè)置有出氣支管，所有出氣支管匯入出氣總管后連接至原子熒光儀，所述吹掃瓶的下方設(shè)置有用以將水線保持在進(jìn)水口與出水口之間的浮塊。

優(yōu)選的，每個所述進(jìn)氣管上均順序設(shè)置有過濾金柱與流量控制器，所述出氣總管上設(shè)置有干燥管。

優(yōu)選的，所有所述進(jìn)水口位于同一高度，所有所述出水口也位于同一高度。

優(yōu)選的，水線在所述出水口下方20~30mm處。

每個所述進(jìn)水口與出水口的內(nèi)徑均為6mm，兩者的高度差為150mm，每個所述吹掃瓶的容積為125ml、容水為70~80ml，氣流流速為250ml/min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，實現(xiàn)了測定水體中溶解態(tài)氣態(tài)汞的采集與吹掃過程與樣品原生環(huán)境的高度一致，原位采集與吹掃不僅消除了離線操作的污染風(fēng)險，而且極大避免了因為溫度、光線等環(huán)境要素的改變對測定對象形態(tài)的影響，大大提高了測定的準(zhǔn)確度和工作效率；尤其是本實用新型利用重力和吹掃載氣氣流的動力實現(xiàn)水樣的自動提取和排放，省卻了電控和機(jī)械控制的環(huán)節(jié)，在野外連續(xù)測定的條件下具有明顯的優(yōu)勢。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一的構(gòu)造示意圖。

圖2為本實用新型實施例二中吹掃瓶個數(shù)為四個時的構(gòu)造示意圖。

圖3為傳統(tǒng)的表層水體的溶解態(tài)氣態(tài)汞測定裝置的構(gòu)造示意圖。

圖中：1-吹掃瓶，2-進(jìn)水口，3-出水口，4-進(jìn)氣口，5-出氣口，6-氣嘴，7-進(jìn)氣管，8-氬氣鋼瓶，9-原子熒光儀，10-出氣管，11-過濾金柱，12-流量控制器，13-干燥管，14-水管，15-進(jìn)氣支管，16-進(jìn)氣總管，17-出氣支管，18-出氣總管。

具體實施方式

為讓本實用新型的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。

在本實用新型實施例一中，如圖1所示，一種應(yīng)用于表層水體的溶解態(tài)氣態(tài)汞原位連續(xù)吹掃裝置，包括一個浸入水體的吹掃瓶1，所述吹掃瓶1的瓶身下部設(shè)置有進(jìn)水口2、瓶身上部設(shè)置有出水口3、瓶底設(shè)置有進(jìn)氣口4、瓶口塞處設(shè)置有出氣口5以及瓶內(nèi)設(shè)置有氣嘴6，所述氣嘴6通過進(jìn)氣管7經(jīng)進(jìn)氣口4連接至氬氣鋼瓶8，所述出氣口5處設(shè)置有連接至原子熒光儀9的出氣管10，所述吹掃瓶1的下方設(shè)置有用以將水線保持在進(jìn)水口2與出水口3之間的浮塊（附圖中未畫出）。

在本實用新型實施例一中，所述進(jìn)氣管7上順序設(shè)置有過濾金柱11與流量控制器12，所述出氣管10上設(shè)置有干燥管13。

在本實用新型實施例一中，水線在出水口3下方20~30mm處。

在本實用新型實施例一中，所述進(jìn)水口2與出水口3的內(nèi)徑均為6mm，兩者的高度差為150mm，所述吹掃瓶1的容積為125ml、容水為70~80ml，氣流流速為250ml/min。

本實用新型實施例一的具體工作步驟如下：首先將所述吹掃瓶1安置于采樣水域，等待1 min，讓待測水樣在重力作用下從所述吹掃瓶1的進(jìn)水口2進(jìn)入其瓶內(nèi)，直至瓶內(nèi)外水位線一致，接著開啟所述吹掃瓶1的載氣，以優(yōu)化后的250 mL/min的流速對所述吹掃瓶1的瓶內(nèi)水樣進(jìn)行吹掃，此時可觀察到所述吹掃瓶1的出水口3有水涌出，開始計時；在計時12 min后接入檢測器開始記錄檢測數(shù)據(jù)。

參數(shù)優(yōu)化實驗的結(jié)果顯示，在所述入水口與出水口3內(nèi)徑均為6 mm，高差150 mm的最優(yōu)規(guī)格下，所述吹掃瓶1容水約75 mL，流速均為250 mL/min時，接取出口水樣進(jìn)行圖3 所示的傳統(tǒng)吹掃過程，檢出DGM殘留值小于0.05 pg/L，環(huán)境水體中DGM的平均濃度約為1~5 ng/L；離線驗證實驗顯示，單個容積125mL的吹掃瓶1以250 mL/min流速僅需7.5 min可以將75 mL平均DGM濃度為5 ng/L的水樣吹掃至殘余濃度小于0.05pg/L，水樣在本實用新型中的停留時間約為12 min。因此本實用新型可以保證在絕大多數(shù)水體條件下實現(xiàn)DGM的完全連續(xù)吹掃。

在本實用新型實施例二中，如圖2所示，一種應(yīng)用于表層水體的溶解態(tài)氣態(tài)汞原位連續(xù)吹掃裝置，包括至少兩個串聯(lián)并浸入水體的吹掃瓶1，每個所述吹掃瓶1的瓶身下部均設(shè)置有進(jìn)水口2、瓶身上部均設(shè)置有出水口3、瓶底均設(shè)置有進(jìn)氣口4、瓶口塞處均設(shè)置有出氣口5以及瓶內(nèi)均設(shè)置有氣嘴6，前一個吹掃瓶1的出水口3經(jīng)水管14接入后一個吹掃瓶1的進(jìn)水口2，每個所述氣嘴6分別通過進(jìn)氣支管15經(jīng)進(jìn)氣口4接入進(jìn)氣總管16后連接至氬氣鋼瓶8，每個所述出氣口5處均設(shè)置有出氣支管17，所有出氣支管17匯入出氣總管18后連接至原子熒光儀9，所述吹掃瓶1的下方設(shè)置有用以將水線保持在進(jìn)水口2與出水口3之間的浮塊（附圖中未畫出）；所述吹掃瓶1的個數(shù)優(yōu)選為四個，但不局限于此。

在本實用新型實施例二中，每個所述進(jìn)氣管7上均順序設(shè)置有過濾金柱11與流量控制器12，所述出氣總管18上設(shè)置有干燥管13。

在本實用新型實施例二中，所有所述進(jìn)水口2位于同一高度，所有所述出水口3也位于同一高度。

在本實用新型實施例二中，水線在所述出水口3下方20~30mm處。

在本實用新型實施例二中，每個所述進(jìn)水口2與出水口3的內(nèi)徑均為6mm，兩者的高度差為150mm，每個所述吹掃瓶1的容積為125ml、容水為70~80ml，氣流流速為250ml/min。

本實用新型實施例二的具體工作步驟如下：首先將所有所述吹掃瓶1安置于采樣水域，等待1 min，讓待測水樣在重力作用下從首個吹掃瓶的進(jìn)水口進(jìn)入其瓶內(nèi)，直至瓶內(nèi)外水位線一致，接著開啟首個吹掃瓶的載氣，以優(yōu)化后的250 mL/min的流速對首個吹掃瓶的瓶內(nèi)水樣進(jìn)行吹掃；由于吹掃時首個吹掃瓶的瓶內(nèi)水位升高，超過首個吹掃瓶的出水口時，在重力的作用下，首個吹掃瓶的瓶內(nèi)水樣會從其出水口流出進(jìn)入第二個吹掃瓶，與此同時，在上升氣流的帶動下，外界水樣會繼續(xù)從首個吹掃瓶的進(jìn)水口涌入；在開啟首個吹掃瓶載氣之后每隔30 s順序開啟第二、第三、第四……至最后一個吹掃瓶的載氣，載氣氣流流速均為250 mL/min，此時可觀察到最后一個吹掃瓶1的出水口3有水涌出，開始計時；在計時12 min后接入檢測器開始記錄檢測數(shù)據(jù)。

參數(shù)優(yōu)化實驗的結(jié)果顯示，在每個所述進(jìn)水口與出水口3內(nèi)徑均為6 mm，高差150 mm的最優(yōu)規(guī)格下，每個所述吹掃瓶容水約75 mL，流速均為250 mL/min時，接取出口水樣進(jìn)行圖3 所示的傳統(tǒng)吹掃過程，檢出DGM殘留值小于0.05 pg/L，環(huán)境水體中DGM的平均濃度約為1~5 ng/L；離線驗證實驗顯示，單個容積125mL的吹掃瓶1以250 mL/min流速僅需7.5 min可以將75 mL平均DGM濃度為5 ng/L的水樣吹掃至殘余濃度小于0.05pg/L，水樣在本實用新型中的停留時間約為12 min。因此本實用新型可以保證在絕大多數(shù)水體條件下實現(xiàn)DGM的完全連續(xù)吹掃。

本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可以得出其他各種形式的應(yīng)用于表層水體的溶解態(tài)氣態(tài)汞原位連續(xù)吹掃裝置。凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。